JPH0245530A - ポリアリーレンスルフィドの製造方法 - Google Patents
ポリアリーレンスルフィドの製造方法Info
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- JDLDTRXYGQMDRV-UHFFFAOYSA-N tricesium;borate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[Cs+].[O-]B([O-])[O-] JDLDTRXYGQMDRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N tripotassium borate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]B([O-])[O-] WUUHFRRPHJEEKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分デf]
この発明はポリアリーレンスルフィドの製造方法に関し
、さらに詳しく言うと、白色度が高く、かつ充分に高分
子量であって、各種成形品やフィルム、繊維、あるいは
機械部品、電気、電子部品などの材料として好適に利用
することのできるポリアリーレンスルフィドを、市販の
含水アルカリ金属硫化物を脱水することなくそのまま使
用して製造することができると共に触媒を容易に回収す
ることもできるポリアリーレンスルフィドの製造方法に
関する。
、さらに詳しく言うと、白色度が高く、かつ充分に高分
子量であって、各種成形品やフィルム、繊維、あるいは
機械部品、電気、電子部品などの材料として好適に利用
することのできるポリアリーレンスルフィドを、市販の
含水アルカリ金属硫化物を脱水することなくそのまま使
用して製造することができると共に触媒を容易に回収す
ることもできるポリアリーレンスルフィドの製造方法に
関する。
[従来の技術およびその問題点]
ポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンスルフィ
ドは、−出熱硬化性を有する熱可塑性樹脂であり、優れ
た耐薬品性、広い温度範囲における良好な機械的性質、
耐熱剛性などの、エンジニアリングプラスチックとして
の優れた性質を有している。
ドは、−出熱硬化性を有する熱可塑性樹脂であり、優れ
た耐薬品性、広い温度範囲における良好な機械的性質、
耐熱剛性などの、エンジニアリングプラスチックとして
の優れた性質を有している。
このポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンスル
フィドの製造方法として、従来、■ジハロゲン芳香族化
合物等のポリハロゲン芳香族化合物とアルカル金属硫化
物とを有機極性溶媒中で反応させる方法(米国特許第3
354129号明細書)、■p−ジハロベンゼンと硫黄
源としてのアルカリ金属硫化物またはアルカリ金属型硫
化物(アルカリ金属水硫化物すなわち硫化水素アルカリ
金属)あるいは少なくとも一種の塩基との併用を必須と
する他の適当なイオウ化合物(たとえば、チオ尿素、チ
オアミド、チオカルバメート、チオカルボナート、メル
カプタン、メルカプチド、メルカプトカルポン酸等)と
を、触媒としての酢酸ナトリウム、酢酸リチウム等のカ
ルボン酸塩(炭素数1〜20の炭化水素系カルボン酸塩
)の存在下に、有機アミド中で重合させて、高い固有粘
度および低い融解流動特性を有する高分子量のポリフェ
ニレンスルフィドを製造する方法(米国特許第3919
177号明細書;特公昭52−12240号公報参照)
、■pp−シフコロンゼンと、ポリ/\ロゲン芳香族化
合物と、アルカリ金属硫化物と、N−アルキルラクタム
と、カルボン酸ナトリウムの存在下もしくは不存在rで
のアルカリ金属硫化物1モル当たり 1.2〜2.4モ
ルの水とを、接触させることにより比較的分子量の大き
い分岐状のポリアリーレンスルフィドを得る方法(米国
特許第4118947号明細書)などが知られている。
フィドの製造方法として、従来、■ジハロゲン芳香族化
合物等のポリハロゲン芳香族化合物とアルカル金属硫化
物とを有機極性溶媒中で反応させる方法(米国特許第3
354129号明細書)、■p−ジハロベンゼンと硫黄
源としてのアルカリ金属硫化物またはアルカリ金属型硫
化物(アルカリ金属水硫化物すなわち硫化水素アルカリ
金属)あるいは少なくとも一種の塩基との併用を必須と
する他の適当なイオウ化合物(たとえば、チオ尿素、チ
オアミド、チオカルバメート、チオカルボナート、メル
カプタン、メルカプチド、メルカプトカルポン酸等)と
を、触媒としての酢酸ナトリウム、酢酸リチウム等のカ
ルボン酸塩(炭素数1〜20の炭化水素系カルボン酸塩
)の存在下に、有機アミド中で重合させて、高い固有粘
度および低い融解流動特性を有する高分子量のポリフェ
ニレンスルフィドを製造する方法(米国特許第3919
177号明細書;特公昭52−12240号公報参照)
、■pp−シフコロンゼンと、ポリ/\ロゲン芳香族化
合物と、アルカリ金属硫化物と、N−アルキルラクタム
と、カルボン酸ナトリウムの存在下もしくは不存在rで
のアルカリ金属硫化物1モル当たり 1.2〜2.4モ
ルの水とを、接触させることにより比較的分子量の大き
い分岐状のポリアリーレンスルフィドを得る方法(米国
特許第4118947号明細書)などが知られている。
しかしながら、上記の■〜■等の従来の方法においては
、利用価値の高い高分子量のポリマーを収率よ〈得るた
めには重合系中の水分割合をかなり低い値の、しかも狭
い範囲内に設定しなければならないという問題点がある
。
、利用価値の高い高分子量のポリマーを収率よ〈得るた
めには重合系中の水分割合をかなり低い値の、しかも狭
い範囲内に設定しなければならないという問題点がある
。
ところで、市販品等のアルカリ金属硫化物やアルカリ金
属水硫化物には、通常、かなりの771の水分が含まれ
ており、そのような水分含量の高い重合原料をそのまま
用いると、得られるポリマーの分子量が充分に高くなら
なかったり、若色したポリマーが得られるなどの問題点
がある。
属水硫化物には、通常、かなりの771の水分が含まれ
ており、そのような水分含量の高い重合原料をそのまま
用いると、得られるポリマーの分子量が充分に高くなら
なかったり、若色したポリマーが得られるなどの問題点
がある。
このような点などから、従来の方法においては、市販品
等の水和物の形で入トされたアルカリ金属硫化物やアル
カリ金属水硫化物を用いた場合1通常1重合に先立って
、それらの含水硫化物を始めとする重合原料から水分を
除去し、水分71合をかなり低い値の狭い範囲内に1箇
しなければならず、このためポリアリーレンスルフィド
の製造において、少なくとも親木工程と重縮合一[程の
2工程が必要であった。
等の水和物の形で入トされたアルカリ金属硫化物やアル
カリ金属水硫化物を用いた場合1通常1重合に先立って
、それらの含水硫化物を始めとする重合原料から水分を
除去し、水分71合をかなり低い値の狭い範囲内に1箇
しなければならず、このためポリアリーレンスルフィド
の製造において、少なくとも親木工程と重縮合一[程の
2工程が必要であった。
このように、親木工程を設けると、プロセス」二不利で
あるというほかに次のような問題も生じる。
あるというほかに次のような問題も生じる。
すなわち、この親木工程は、通常、極性溶媒の存在下に
水を共洲蒸留する方法で行なわれてきたのであるが、こ
のとき、たとえばステンレス製の反応器が腐食し、反応
器の内壁から溶出した不純物が極性溶媒中に混入するこ
とにより、得られるポリアリーレンスルフィドの純度や
白色度が低下したり、あるいは回収する極性溶媒が変質
してしまうという問題があった。
水を共洲蒸留する方法で行なわれてきたのであるが、こ
のとき、たとえばステンレス製の反応器が腐食し、反応
器の内壁から溶出した不純物が極性溶媒中に混入するこ
とにより、得られるポリアリーレンスルフィドの純度や
白色度が低下したり、あるいは回収する極性溶媒が変質
してしまうという問題があった。
一方、■実質的に無水の金属硫化物、金属炭酸塩、ジハ
ロゲン芳香族化合物および微賃水分の存在下に反応を行
なう方法(特開昭59−22926号公報参照)も知ら
れている。
ロゲン芳香族化合物および微賃水分の存在下に反応を行
なう方法(特開昭59−22926号公報参照)も知ら
れている。
しかし、この■の方法においては、オリゴマー等が多量
に副生じ、高分子量化が不十分なうえに収率が悪く、ま
た、高分子量化を図るためには長時間反応させる必要が
あるので、工業的に不利であるという問題があった。
に副生じ、高分子量化が不十分なうえに収率が悪く、ま
た、高分子量化を図るためには長時間反応させる必要が
あるので、工業的に不利であるという問題があった。
また、上記の■および■の方法においては、に記のほか
に、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム等の触媒の回収・再
利用は難しいなどの問題点があり、触媒の回収を充分に
行おうとすると、プロセスが複雑となったり、経済的に
不利となり、もし、触媒が廃水系に流出した場合、汚′
!に等の問題が生じる。
に、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム等の触媒の回収・再
利用は難しいなどの問題点があり、触媒の回収を充分に
行おうとすると、プロセスが複雑となったり、経済的に
不利となり、もし、触媒が廃水系に流出した場合、汚′
!に等の問題が生じる。
ところで、」−記の■の方法は、分岐剤(ポリ/\ロゲ
ン芳香族化合物)を用いて高分子量化した分岐状のポリ
フェニレンスルフィドを(1)るものである。
ン芳香族化合物)を用いて高分子量化した分岐状のポリ
フェニレンスルフィドを(1)るものである。
このように重合反応系に分岐剤に用いることにより品分
Y−j正化を図る方法として−に記の■の方法のほかに
もいくつかの方法(特公昭59−8719号公報、特開
昭81−7332号公t4等)が知られているが、これ
らの方法においては、生成ポリマーがゲル化し易く、製
造上および品質上に問題がある。
Y−j正化を図る方法として−に記の■の方法のほかに
もいくつかの方法(特公昭59−8719号公報、特開
昭81−7332号公t4等)が知られているが、これ
らの方法においては、生成ポリマーがゲル化し易く、製
造上および品質上に問題がある。
なお、上記の■の方法においては、使用する有機極性溶
媒が、高価なラクタム類に限られるという欠点もあった
。
媒が、高価なラクタム類に限られるという欠点もあった
。
[発明が解決しようとする課題]
本発明は、前記の゛バ情を鑑みてなされたものである。
この発明の目的は、比較的高い値にわたる広い水分割合
の範囲内において容易にかつ安定に玉舎反応を行うこと
かでさ、そして白色でかつ充分に高分子量のポリフェニ
レンスルフィド等ノボリアリーレンスルフィドを高収率
で得ることができ、しかも、使用した触媒等を容易に回
収することができる等の優れた利点を有するとともに、
市販もしくは工業用の含水硫化ナトリウム等の入手し易
いアルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫化物の本和物
もしくは水性混合物を脱水しても、あるいは、脱水する
ことなくそのまま用いた場合にも、充分に高分子−iJ
でかつ白色度が高いなどの優れた特性を有するポリフェ
ニレンスルフィド等のポリアリーレンスルフィドを高収
率で効率よ〈得ることができる右利なポリアリーレンス
ルフィドの製造方法を提供することにあり、 [課題を解決するためのF段] この発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果、アルカリ金属硫化物および/またはアルカリ金
属水硫化物からなる硫黄源とジハロゲン芳香族化合物と
を、有機極性溶媒中で反応させる際に、特定の化合物す
なわちω−ヒドロキシカルボン酸の金属塩を用いること
により、前記問題点を容易に解決することができること
を見出した。また、前記特定の化合物を存在せしめてお
くと、反応系に比較的に高い割合の水分が存在しても、
白色度が高く、かつ充分に高分子量の優れた特性を有す
るポリマーを収+よく得ることができ、しかも、反応終
了後に反応系を酸処理し、蒸留することで環状ラクトン
として使用した触媒を簡便な操作により容易に回収する
ことができることも見出した。そして、本和物として入
丁される市販の含水硫化ナトリウム等のアルカリ金属硫
化物やアルカリ金属水硫化物を脱水することなくそのま
ま用いた場合にも、充分に高分子量でかつ白色度の優れ
た特性を有するポリアリーレンスルフィドを効率よく得
ることができることなどを見出し、それらの知見に基づ
いて本願発明を完成するに至った。
の範囲内において容易にかつ安定に玉舎反応を行うこと
かでさ、そして白色でかつ充分に高分子量のポリフェニ
レンスルフィド等ノボリアリーレンスルフィドを高収率
で得ることができ、しかも、使用した触媒等を容易に回
収することができる等の優れた利点を有するとともに、
市販もしくは工業用の含水硫化ナトリウム等の入手し易
いアルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫化物の本和物
もしくは水性混合物を脱水しても、あるいは、脱水する
ことなくそのまま用いた場合にも、充分に高分子−iJ
でかつ白色度が高いなどの優れた特性を有するポリフェ
ニレンスルフィド等のポリアリーレンスルフィドを高収
率で効率よ〈得ることができる右利なポリアリーレンス
ルフィドの製造方法を提供することにあり、 [課題を解決するためのF段] この発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果、アルカリ金属硫化物および/またはアルカリ金
属水硫化物からなる硫黄源とジハロゲン芳香族化合物と
を、有機極性溶媒中で反応させる際に、特定の化合物す
なわちω−ヒドロキシカルボン酸の金属塩を用いること
により、前記問題点を容易に解決することができること
を見出した。また、前記特定の化合物を存在せしめてお
くと、反応系に比較的に高い割合の水分が存在しても、
白色度が高く、かつ充分に高分子量の優れた特性を有す
るポリマーを収+よく得ることができ、しかも、反応終
了後に反応系を酸処理し、蒸留することで環状ラクトン
として使用した触媒を簡便な操作により容易に回収する
ことができることも見出した。そして、本和物として入
丁される市販の含水硫化ナトリウム等のアルカリ金属硫
化物やアルカリ金属水硫化物を脱水することなくそのま
ま用いた場合にも、充分に高分子量でかつ白色度の優れ
た特性を有するポリアリーレンスルフィドを効率よく得
ることができることなどを見出し、それらの知見に基づ
いて本願発明を完成するに至った。
すなわち、前記課題を解決するためのこの発明は、有機
極性溶媒中で、ジハロゲン芳香族化合物とアルカリ金属
硫化物および/またはアルカリ金属水硫化物とω−ヒド
ロキシカルボン酸の金属塩とを接触させることを特徴と
するポリアリーレンスルフィドの製造方法である。
極性溶媒中で、ジハロゲン芳香族化合物とアルカリ金属
硫化物および/またはアルカリ金属水硫化物とω−ヒド
ロキシカルボン酸の金属塩とを接触させることを特徴と
するポリアリーレンスルフィドの製造方法である。
この発1jの方法において、前記ω−ヒドロキシカルボ
ン酸の金riIX塩[以下、(C)の成分と言うことが
ある。]は、触媒として作用する。
ン酸の金riIX塩[以下、(C)の成分と言うことが
ある。]は、触媒として作用する。
かかるω−ヒドロキシカルボン酸の金属塩としては、各
種のものが使用0■能であるが、通常、次の一般式 %式%[] (ただし、式[I]中のnは、3〜5の整数を表し、M
はアルカリ金属を表す、) で表される化合物を好適に使用することができる。
種のものが使用0■能であるが、通常、次の一般式 %式%[] (ただし、式[I]中のnは、3〜5の整数を表し、M
はアルカリ金属を表す、) で表される化合物を好適に使用することができる。
式[I]中のM、すなわち、アルカリ金属の具体例とし
ては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムお
よびセシウム等を挙げることができる。
ては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムお
よびセシウム等を挙げることができる。
これらのアルカリ金属の中でも、リチウム、ナトリウム
が好ましく、特にナトリウムが好ましい。
が好ましく、特にナトリウムが好ましい。
前記式[I]で表される化合物の具体例としては、たと
えば、4−ヒドロキシ醋酸リチウム、4−ヒドロキシ醋
酸ナトリウム、4−ヒドロキシ醋酸カリウム、4−ヒド
ロキシ醋酸ルビジウム、4−ヒドロキシ醋酸セシウム、
5−ヒドロキシ吉草酸リチウム、5−ヒドロキシ吉草酸
ナトリウム、5−ヒドロキシ吉草酸カリウム、5−ヒド
ロキシ吉y、!酸セシウム、6−ヒドロキシカプロン酸
リチウム、6−ヒドロキシカプロン酸ナトリウム、6−
ヒドロ午シカプロン酸カリウム、6−ヒドロキシカプロ
ン酸セシウムなどを挙げることができる。
えば、4−ヒドロキシ醋酸リチウム、4−ヒドロキシ醋
酸ナトリウム、4−ヒドロキシ醋酸カリウム、4−ヒド
ロキシ醋酸ルビジウム、4−ヒドロキシ醋酸セシウム、
5−ヒドロキシ吉草酸リチウム、5−ヒドロキシ吉草酸
ナトリウム、5−ヒドロキシ吉草酸カリウム、5−ヒド
ロキシ吉y、!酸セシウム、6−ヒドロキシカプロン酸
リチウム、6−ヒドロキシカプロン酸ナトリウム、6−
ヒドロ午シカプロン酸カリウム、6−ヒドロキシカプロ
ン酸セシウムなどを挙げることができる。
これらの中でも、特に4−ヒドロキシ醋酸ナトリウム等
が好ましい。
が好ましい。
これらのω−ヒドロキシカルボン酸の金属塩は、一種単
独で使用してもよく、あるいは、二種以上を併用しても
よい。
独で使用してもよく、あるいは、二種以上を併用しても
よい。
なお、これらのω−ヒドロキシカルボン酸の金属塩は、
無水物として使用することができるし、あるいは、水和
物として使用することもできるが、通常は、無水物が好
適である。と言うのは、無水物を使用すると1重合反応
に供する反応系中の水分の割合を後述の範囲内に容易に
設定することができ、特に、重合に先立って、脱水工程
を採用する必要がなくより省略された簡素なプロセスを
採用することができるからである。
無水物として使用することができるし、あるいは、水和
物として使用することもできるが、通常は、無水物が好
適である。と言うのは、無水物を使用すると1重合反応
に供する反応系中の水分の割合を後述の範囲内に容易に
設定することができ、特に、重合に先立って、脱水工程
を採用する必要がなくより省略された簡素なプロセスを
採用することができるからである。
この発明の方法に使用することができる前記有機極性溶
媒[以下、(It)成分と言うことがある。〕としては
、たとえばアミド化合物、プラクム化合物、尿素化合物
、環式有機リン化合物などがある。几体的には、N、N
−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミ
ド、N、N−ジエチルアセトアミド、N、N−ジプロピ
ルアセトアミド、N、N−ジメチル安息香酸アミド、カ
プロラクタム、N−メチルカプロラクタム、N−エチル
カプロラクタム、N−イソプロピルカプロラクタム、N
−インブチルカプロラクタム、N−ノルマルプロピル力
プロラクタム、N−ノルマルブチルカプロラクタム、N
−シクロヘキシルカプロラクタム、N−メチル−2−ピ
ロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−イソプロ
ピル−2−ピロリドン、N−イソブチル−?−ピロリド
ン、N−ノルマルプロピル−2−ピロリドン、N−ノル
マルブチル−2−ピロリドン、N−シクロへキシル−2
−ピロリドン、N−メチル−3−メチル−2−ピロリド
ン、N−シクロへキシル−?−ピロリドン、N−エチル
−3−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−3,4,
5−トリメチル−2−ピロリドン、N−メチル−2−ピ
ペリドン、N−イソプロピル−2−ピペリドン、N−エ
チル−2−ピペリドン、N−イソプロピル−2−ピペリ
ドン、N−メチル−6−メチル−2−ピペリドン、N−
メチル−3−エチル−2−ピペリドン、テトラメチル尿
素、N、N’−ジメチルエチレン尿素、N、N’−ジメ
チルエチレン尿素、l−メチル−1−オキソスルホラン
、l−エチル−1−オキソスルホラン、■−フェニルー
1オキソスルホラン、■−メチルー1−オキソホスホラ
ン、■−ノルマルプロピルー1−オキソホスホラン、1
−フェニル−1−オキソホスホランなどが挙げられる。
媒[以下、(It)成分と言うことがある。〕としては
、たとえばアミド化合物、プラクム化合物、尿素化合物
、環式有機リン化合物などがある。几体的には、N、N
−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミ
ド、N、N−ジエチルアセトアミド、N、N−ジプロピ
ルアセトアミド、N、N−ジメチル安息香酸アミド、カ
プロラクタム、N−メチルカプロラクタム、N−エチル
カプロラクタム、N−イソプロピルカプロラクタム、N
−インブチルカプロラクタム、N−ノルマルプロピル力
プロラクタム、N−ノルマルブチルカプロラクタム、N
−シクロヘキシルカプロラクタム、N−メチル−2−ピ
ロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−イソプロ
ピル−2−ピロリドン、N−イソブチル−?−ピロリド
ン、N−ノルマルプロピル−2−ピロリドン、N−ノル
マルブチル−2−ピロリドン、N−シクロへキシル−2
−ピロリドン、N−メチル−3−メチル−2−ピロリド
ン、N−シクロへキシル−?−ピロリドン、N−エチル
−3−メチル−2−ピロリドン、N−メチル−3,4,
5−トリメチル−2−ピロリドン、N−メチル−2−ピ
ペリドン、N−イソプロピル−2−ピペリドン、N−エ
チル−2−ピペリドン、N−イソプロピル−2−ピペリ
ドン、N−メチル−6−メチル−2−ピペリドン、N−
メチル−3−エチル−2−ピペリドン、テトラメチル尿
素、N、N’−ジメチルエチレン尿素、N、N’−ジメ
チルエチレン尿素、l−メチル−1−オキソスルホラン
、l−エチル−1−オキソスルホラン、■−フェニルー
1オキソスルホラン、■−メチルー1−オキソホスホラ
ン、■−ノルマルプロピルー1−オキソホスホラン、1
−フェニル−1−オキソホスホランなどが挙げられる。
これらの溶媒は、それぞれ単独で用いてもよいし、2挿
具」−を混合して用いてもよい。
具」−を混合して用いてもよい。
前記各種の溶媒の中でも、好ましいのはN−アルキルラ
クタムおよびN−フルキルピロリドンであり、特に好ま
しいのはN−メチルピロリドンである。
クタムおよびN−フルキルピロリドンであり、特に好ま
しいのはN−メチルピロリドンである。
前、記ジハロゲン芳香族化合物[以ド(A)成分と4−
ラことがある。]としては、公知の化合物を使用するこ
とができ、たとえばm−ジハロベンゼン、p−ジハロベ
ンゼン等ノジハロベンゼン類;2.3−ジハロトルエン
、2.5−ジハロトルエン、2.6−ジハロトルエン、
3.4−ジハロトルエン、2.5−ジハロキシレン、l
−エチル−2,5−ジハロベンゼン、1,2,4.5−
テトラメチル−3,6−ジハロベンゼン、l−ノルマル
へキシル−2,5−ジハロベンゼン、l−シクロへキシ
ル−2,5−ジハロベンゼンなどのアルキル置換ジクロ
ロンゼン類またはシクロアルキル置換ジハロベンゼン類
;1−yエニル−2,5−ジハロベンゼン、l−ベンジ
ル−2,5−ジハロベンゼン、t−p−トルイル−2,
5−ジハロベンゼン等の7リール置換ジ7、ロベンゼン
類;a、4’−ジハロビフェニル等のジハロビフェニル
m;1.4−ジハロナフタレンl、6−シハロナフタレ
ン、2.6−ジハロナフタレン等のジハロナフタレン類
などが挙げられる。
ラことがある。]としては、公知の化合物を使用するこ
とができ、たとえばm−ジハロベンゼン、p−ジハロベ
ンゼン等ノジハロベンゼン類;2.3−ジハロトルエン
、2.5−ジハロトルエン、2.6−ジハロトルエン、
3.4−ジハロトルエン、2.5−ジハロキシレン、l
−エチル−2,5−ジハロベンゼン、1,2,4.5−
テトラメチル−3,6−ジハロベンゼン、l−ノルマル
へキシル−2,5−ジハロベンゼン、l−シクロへキシ
ル−2,5−ジハロベンゼンなどのアルキル置換ジクロ
ロンゼン類またはシクロアルキル置換ジハロベンゼン類
;1−yエニル−2,5−ジハロベンゼン、l−ベンジ
ル−2,5−ジハロベンゼン、t−p−トルイル−2,
5−ジハロベンゼン等の7リール置換ジ7、ロベンゼン
類;a、4’−ジハロビフェニル等のジハロビフェニル
m;1.4−ジハロナフタレンl、6−シハロナフタレ
ン、2.6−ジハロナフタレン等のジハロナフタレン類
などが挙げられる。
これらのジハロゲン芳香族化合物における2個のハロゲ
ン元素は、それぞれフッ素、Ii!!、臭素またはヨウ
素であり、それらは同一であってもよいし、互いに異な
っていてもよい。
ン元素は、それぞれフッ素、Ii!!、臭素またはヨウ
素であり、それらは同一であってもよいし、互いに異な
っていてもよい。
前記(A)成分の中でも、好ましいのはジクロロンゼン
類であり、特に好ましいのはP−ジクロロベンゼンであ
る。
類であり、特に好ましいのはP−ジクロロベンゼンであ
る。
この発明の方法において、ポリアリーレンスルフィドの
fEXA源として、アルカリ金属硫化物[以下、(B1
)成分と言うことがある。1および/またはアルカリ金
属水硫化物[以下、(日?)成分と言うことがある。]
を使用することができる。
fEXA源として、アルカリ金属硫化物[以下、(B1
)成分と言うことがある。1および/またはアルカリ金
属水硫化物[以下、(日?)成分と言うことがある。]
を使用することができる。
ここで、アルカリ金属水硫化物を使用する場合には、通
常、塩基を併用するのが好ましい。
常、塩基を併用するのが好ましい。
この塩基としては、アルカリ金属水硫化物をアルカリ金
属硫化物に転化し、あるいは、アルカリ金属水硫化物と
ジハロゲン芳香族化合物との縮合によって生じ得るハロ
ゲン化水素を効率よく中和もしく受容することができる
酸受容体であって、かつ本発明の目的に支障のないもの
であれば、無機系の塩基、有機系の11!基等の各種の
化合物を使用することができるのであるが、通常は、ア
ルカリ金属水酸化物等を好適に使用することができる。
属硫化物に転化し、あるいは、アルカリ金属水硫化物と
ジハロゲン芳香族化合物との縮合によって生じ得るハロ
ゲン化水素を効率よく中和もしく受容することができる
酸受容体であって、かつ本発明の目的に支障のないもの
であれば、無機系の塩基、有機系の11!基等の各種の
化合物を使用することができるのであるが、通常は、ア
ルカリ金属水酸化物等を好適に使用することができる。
このアルカリ金属水酸化物の具体例としては、水酸化リ
チウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ル
ビジウムおよび水酸化セシウム等を挙げることができる
。
チウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ル
ビジウムおよび水酸化セシウム等を挙げることができる
。
これらの中でも、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムが
好ましく、特に水酸化ナトリウムが好ましい。
好ましく、特に水酸化ナトリウムが好ましい。
なお、これらアルカリ金属水酸化物等の塩基は、一種単
独で使用してもよく、あるいは、二種具−にを併用して
もよい。
独で使用してもよく、あるいは、二種具−にを併用して
もよい。
所望により使用するこのアルカリ金属水酸化物等の塩基
は、使用するアルカリ金属水硫化物1当精(1モル)あ
たり1通常、最大l当14程度の使用績で充分である。
は、使用するアルカリ金属水硫化物1当精(1モル)あ
たり1通常、最大l当14程度の使用績で充分である。
前記アルカリ金属硫化物としては、たとえば硫化リチウ
ム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、
硫化セシウムなどが挙げられる。
ム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、
硫化セシウムなどが挙げられる。
これらは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み
合わせて用いてもよい。
合わせて用いてもよい。
これらの中でも、好ましいのは硫化リチウムおよび硫化
ナトリウムであり、特に好ましいのは硫化ナトリウムで
ある。
ナトリウムであり、特に好ましいのは硫化ナトリウムで
ある。
前記アルカリ金属水硫化物としては、水硫化リチウム(
LiH3)、水硫化ナトリウム(NaH3)、水硫化ル
ビジウム(RbH3)、水硫化カリウム(K)Is)お
よび水硫化セシウム(CsHS) *を挙げることがで
きる。
LiH3)、水硫化ナトリウム(NaH3)、水硫化ル
ビジウム(RbH3)、水硫化カリウム(K)Is)お
よび水硫化セシウム(CsHS) *を挙げることがで
きる。
これらの中でも、水硫化ナトリウム、水硫化リチウムが
好ましく、特に水硫化ナトリウムが好ましい。
好ましく、特に水硫化ナトリウムが好ましい。
なお、前記各種のアルカリ金属硫化物およびアルカリ金
属水硫化物の中でも、硫化リチウム、硫化ナトリウムが
好ましく、特に硫化ナトリウムが好ましい。
属水硫化物の中でも、硫化リチウム、硫化ナトリウムが
好ましく、特に硫化ナトリウムが好ましい。
前記アルカリ金属硫化物およびアルカリ金属水硫化物の
うち、いずれか一種を選択して用いてもよいし、二種具
1:を組み合わせて用いてもよい。
うち、いずれか一種を選択して用いてもよいし、二種具
1:を組み合わせて用いてもよい。
この発明の方法において、前記アルカリ金属硫化物およ
び/またはアルカリ金属水硫化物は、無水物として使用
することもできるし、市版品もしくは1又用等の水和物
あるいは水性混合物として使用することもでJる。
び/またはアルカリ金属水硫化物は、無水物として使用
することもできるし、市版品もしくは1又用等の水和物
あるいは水性混合物として使用することもでJる。
ただし、これらの水和物もしくは水性混合物が、そのま
ま使用したときに、重合反応に供する重合系中の水分の
割合を後述の範囲内に設定できないほど多量の水分を含
有する場合には、通常、重合反応に先立って脱水工程を
設けるが、一方、その範囲内に設定可1七な程度の水分
含有量のものならば、重合反応に先立って特に脱水工程
を設けることなくそのまま使用することができる。
ま使用したときに、重合反応に供する重合系中の水分の
割合を後述の範囲内に設定できないほど多量の水分を含
有する場合には、通常、重合反応に先立って脱水工程を
設けるが、一方、その範囲内に設定可1七な程度の水分
含有量のものならば、重合反応に先立って特に脱水工程
を設けることなくそのまま使用することができる。
この発明の方法においては、少なくとも上記の(A)
J&分、(B+)成分および/または(B2)成分[も
しくは(tb)J&分と所望により使用する前記塩基]
、 (G)成分ならびに(D)成分を適当な割合で混
合し、後述の適当な割合の水分の存在下において、重合
反応を行い所望のポリアリーレンスルフィドを製造する
。
J&分、(B+)成分および/または(B2)成分[も
しくは(tb)J&分と所望により使用する前記塩基]
、 (G)成分ならびに(D)成分を適当な割合で混
合し、後述の適当な割合の水分の存在下において、重合
反応を行い所望のポリアリーレンスルフィドを製造する
。
次に、この発IIの方法において、重合反応が行なわれ
る反応系を構成する前記各成分の使用割合等について説
明する。
る反応系を構成する前記各成分の使用割合等について説
明する。
前記(A) I&、分であるジハロゲン芳香族化合物は
、前記(B1)成分であるアルカリ金属硫化物と(B2
)成分であるアルカリ金属水硫化物との合計量1モルに
対して、通常、0.75〜2.0モル、好ましくハロ。
、前記(B1)成分であるアルカリ金属硫化物と(B2
)成分であるアルカリ金属水硫化物との合計量1モルに
対して、通常、0.75〜2.0モル、好ましくハロ。
90〜1.2モルの範囲で用いる。このジハロゲン芳香
族化合物(A)とアルカリ金属硫化物(B1)および/
またはアルカリ金属水硫化物(B2)との反応は等モル
反応であるから、通常、前記範囲とするのである。
族化合物(A)とアルカリ金属硫化物(B1)および/
またはアルカリ金属水硫化物(B2)との反応は等モル
反応であるから、通常、前記範囲とするのである。
この発明の方法において、前記(C)成分であるω−ヒ
ドロキシカルボン酸の金属塩の使用割合は、使用するア
ルカリ金属硫化物(B+)とアルカリ金属水硫化物(B
2)との合計量1モル当たり、通常、0.02〜2モル
程度の範囲内、好ましくは、0.05〜1モル程度の範
囲内に設定するのが良い。
ドロキシカルボン酸の金属塩の使用割合は、使用するア
ルカリ金属硫化物(B+)とアルカリ金属水硫化物(B
2)との合計量1モル当たり、通常、0.02〜2モル
程度の範囲内、好ましくは、0.05〜1モル程度の範
囲内に設定するのが良い。
この割合が、(B+ )成分と(B2)成分との合計1
iモル当たり0.02モル未満であると、重合速度が遅
くなったり、高分子軟化が充分に進まないことがあり、
一方、2モルを越えるとその使用量の増加に見合った重
合速度の増加や高分子軟化の効率の増加などの付加的な
効果が期待できなくなることがあり、触媒のコストが大
きくなる。
iモル当たり0.02モル未満であると、重合速度が遅
くなったり、高分子軟化が充分に進まないことがあり、
一方、2モルを越えるとその使用量の増加に見合った重
合速度の増加や高分子軟化の効率の増加などの付加的な
効果が期待できなくなることがあり、触媒のコストが大
きくなる。
この発明の方法において、前記([])成分である有機
極性溶媒の使用には1反応が均一に進行するのに十分な
量であれば特に制限はないが1通常、使用する前記(A
)成分、 (B+)JA分、(B2)8.分、所望によ
り使用する塩基、(C)成分、水、あるいは、これらと
後記の各種の添加成分[ただし、後述する(H)成分等
の溶媒は含めない、]との合計重量に対して、 0.1
〜10倍重量の範囲内にするのが良い。
極性溶媒の使用には1反応が均一に進行するのに十分な
量であれば特に制限はないが1通常、使用する前記(A
)成分、 (B+)JA分、(B2)8.分、所望によ
り使用する塩基、(C)成分、水、あるいは、これらと
後記の各種の添加成分[ただし、後述する(H)成分等
の溶媒は含めない、]との合計重量に対して、 0.1
〜10倍重量の範囲内にするのが良い。
この使用量が0.1倍重量未満であると、反応が十分に
進行しないことがある。一方、10倍重量を超えると容
積効率が悪化して生産性が低下する。
進行しないことがある。一方、10倍重量を超えると容
積効率が悪化して生産性が低下する。
この発明の方法においては、重合反応系中に。
使用するアルカリ金属硫化物(B1)とアルカリ金属水
硫化物(B?)の合計i1モル当たり、0.2〜6モル
程度の水が存在していてもよい。
硫化物(B?)の合計i1モル当たり、0.2〜6モル
程度の水が存在していてもよい。
重合反応系中に存在する水の割合が、(B+ )と(B
2)との合計績1モル当たり1モル未満であると、重合
速度が遅くなったり、高分子量化が充分に進まないこと
があり、一方、6モルを越えると副反応が併発したり、
高分子量化が不充分になることがあり、また、重合時に
圧力が著しく上昇することがある。
2)との合計績1モル当たり1モル未満であると、重合
速度が遅くなったり、高分子量化が充分に進まないこと
があり、一方、6モルを越えると副反応が併発したり、
高分子量化が不充分になることがあり、また、重合時に
圧力が著しく上昇することがある。
なお、ポリアリーレンスルフィドの従来の製造方法にお
いては、かなりの量の水分を含有する市販品もしくは工
業用のアルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫化物を1
通常、重合反応に先立って脱水処理していた。
いては、かなりの量の水分を含有する市販品もしくは工
業用のアルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫化物を1
通常、重合反応に先立って脱水処理していた。
このような従来の技術に対し、本発明の方法におけるよ
うに、上記の広い範囲における大きな値の水分が重合反
応系中に存在しても、重合反応が阻害されず、むしろ、
白色度の高い、比較的に高分子量のポリアリーレンスル
フィドを製造することができることは、注目に値する。
うに、上記の広い範囲における大きな値の水分が重合反
応系中に存在しても、重合反応が阻害されず、むしろ、
白色度の高い、比較的に高分子量のポリアリーレンスル
フィドを製造することができることは、注目に値する。
この発明の方法は、前記のような注目すべき技術内容を
有する故に、市販品もしくは工業用とし得る、水分含有
量の多いアルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫化物の
水和物もしくは水性混合物をそのまま使用することがで
き、したがって、脱水工程を省略することができ、より
一層箇素なプロセスになる。
有する故に、市販品もしくは工業用とし得る、水分含有
量の多いアルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫化物の
水和物もしくは水性混合物をそのまま使用することがで
き、したがって、脱水工程を省略することができ、より
一層箇素なプロセスになる。
なお、重合反応系中に存在してもよい水は、アルカリ金
属硫化物やアルカリ金属水硫化物等の各成分と共に積極
的に供給してもよく、それらの成分とは別個独立に供給
してもよく、あるいは、これらの両方の供給方法を併用
してもよい。
属硫化物やアルカリ金属水硫化物等の各成分と共に積極
的に供給してもよく、それらの成分とは別個独立に供給
してもよく、あるいは、これらの両方の供給方法を併用
してもよい。
ここで、重合反応系中に存在せしめる水分量を上記の範
囲内に調節する方法として(i) 重合工程に先立って
脱水工程を使用せずに、使用する成分を屯に混合(必要
ならば水を添加)する方法、(ii)重合工程に先立っ
て脱水工程を使用する方法等を挙げることができる。
囲内に調節する方法として(i) 重合工程に先立って
脱水工程を使用せずに、使用する成分を屯に混合(必要
ならば水を添加)する方法、(ii)重合工程に先立っ
て脱水工程を使用する方法等を挙げることができる。
この方法においては、重合反応系中の木の量を前記範囲
内に調節することができるのであれば。
内に調節することができるのであれば。
重合工程に先立って脱水工程を省略し、あるいは、必要
とあらば重合工程に先立って脱水工程を設けても良い。
とあらば重合工程に先立って脱水工程を設けても良い。
この発明の方法においては、前記(A)成分であるジハ
ロゲン芳香族化合物と前記硫黄源[(B+ )成分およ
び/または(B2)成分]との重縮合反応に際し、所望
に応じて、重合助剤[(E)成分]、活性水素含有ハロ
ゲン芳香族化合物、1分子中に3個以上のハロゲン原子
を有するポリハロゲン芳香族化合物、およびハロゲン芳
香族ニトロ化合物などの分岐剤[(F+ )m分]もし
くはモノハロゲン芳香族化合物や活性水素含有化合物な
どの分子量調整剤[(F2)成分]、還元剤[(G)成
分]、不活性有機溶媒[(H)1&分]などを適当に選
択して反応系に添加して用いることもできる。
ロゲン芳香族化合物と前記硫黄源[(B+ )成分およ
び/または(B2)成分]との重縮合反応に際し、所望
に応じて、重合助剤[(E)成分]、活性水素含有ハロ
ゲン芳香族化合物、1分子中に3個以上のハロゲン原子
を有するポリハロゲン芳香族化合物、およびハロゲン芳
香族ニトロ化合物などの分岐剤[(F+ )m分]もし
くはモノハロゲン芳香族化合物や活性水素含有化合物な
どの分子量調整剤[(F2)成分]、還元剤[(G)成
分]、不活性有機溶媒[(H)1&分]などを適当に選
択して反応系に添加して用いることもできる。
前記重合助剤(E)としては、たとえば、アルカリ金属
ハライド、アルカリ金属カルボン#塩、アルカリ金a炭
酸塩、アルカリ金属ホウ酸塩などを挙げることができる
。
ハライド、アルカリ金属カルボン#塩、アルカリ金a炭
酸塩、アルカリ金属ホウ酸塩などを挙げることができる
。
このアルカリ金属ハライドとしては、アルカリ金属フッ
化物、アルカリ金属塩化物、アルカリ金属臭化物および
アルカリ金属ヨウ化物を使用することができ、具体的に
は、たとえば、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フ
ッ化゛カリウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、J!
!化カジカリウム化ルビジウム、塩化セシウム、臭化リ
チウム、臭化ナトリウム、臭化セシウム、ヨウ化リチウ
ム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、およびヨウ化
セシウムなどを挙げることかでさる。
化物、アルカリ金属塩化物、アルカリ金属臭化物および
アルカリ金属ヨウ化物を使用することができ、具体的に
は、たとえば、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フ
ッ化゛カリウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、J!
!化カジカリウム化ルビジウム、塩化セシウム、臭化リ
チウム、臭化ナトリウム、臭化セシウム、ヨウ化リチウ
ム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、およびヨウ化
セシウムなどを挙げることかでさる。
これらの中でも、特に塩化リチウムなどを好適に使用す
ることができる。
ることができる。
前記アルカリ金属カルボン酸塩としては、たとえば、酢
酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシ
ウム、安息香酸リチウム、安息香酸ナトリウム、安息香
酸カリウム、ギ酸リチウム、ギ酸ナトリウム、プロピオ
ン酸リチウム、プロピオン酸ナトリウム、シュウ酸リチ
ウム、シュウ酸ナトリウム、醋酸リチウム、醋酸ナトリ
ウム、イソ醋酸リチウム、イソl1vl酸ナトリウム、
吉草酸リチウム、吉草酸ナトリウム、カプロン酸リチウ
ム、カプロン酸ナトリウム、オクタン酸リチウム、オク
タン酸ナトリウム、フマル酸リチウム、フマル酸ナトリ
ウム、マロン酸リチウム、マロン酸ナトリウム、酒石酸
リチウム、酒石酸ナトリウム、ステアリン酸リチウム、
ステアリン酸ナトリウム、フタル酸リチウム、フタル酸
ナトリウムなどを挙げることがでJる。
酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシ
ウム、安息香酸リチウム、安息香酸ナトリウム、安息香
酸カリウム、ギ酸リチウム、ギ酸ナトリウム、プロピオ
ン酸リチウム、プロピオン酸ナトリウム、シュウ酸リチ
ウム、シュウ酸ナトリウム、醋酸リチウム、醋酸ナトリ
ウム、イソ醋酸リチウム、イソl1vl酸ナトリウム、
吉草酸リチウム、吉草酸ナトリウム、カプロン酸リチウ
ム、カプロン酸ナトリウム、オクタン酸リチウム、オク
タン酸ナトリウム、フマル酸リチウム、フマル酸ナトリ
ウム、マロン酸リチウム、マロン酸ナトリウム、酒石酸
リチウム、酒石酸ナトリウム、ステアリン酸リチウム、
ステアリン酸ナトリウム、フタル酸リチウム、フタル酸
ナトリウムなどを挙げることがでJる。
これらの中でも、特に酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、
安息香酸リチウム等が好ましい。
安息香酸リチウム等が好ましい。
前記アルカリ金属炭酸塩としては、たとえば、炭酸リチ
ウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム
、および炭酸セシウムなどを挙げることができる。
ウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム
、および炭酸セシウムなどを挙げることができる。
これらの中でも、炭酸リチウム、および炭酸ナトリウム
が好ましく、特に炭酸リチウムが好ましい。
が好ましく、特に炭酸リチウムが好ましい。
前記アルカリ金属ホウ酸塩としては、たとえば、ホウ酸
リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、および
ホウ酸セシウムなどを挙げることができる。
リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、および
ホウ酸セシウムなどを挙げることができる。
これらの中でも、ホウ酸リチウム、およびホウ酸ナトリ
ウムが好ましく、特にホウ酸リチウムが好ましい。
ウムが好ましく、特にホウ酸リチウムが好ましい。
(Fl)成分の一種である前記活性水素含有ハロゲン芳
香族化合物としては、たとえばアミン基、チオール基、
ヒドロキシル基などの活性水素をもつ官能基を有するハ
ロゲン芳香族化合物を挙げることができ、たとえば2,
8−ジクロロアニリン、2゜5−ジクロロアニリン、2
.4−ジクロロアニリン、 2.3−ジクロロアニリン
等のジハロアニリン類、 2.:l、4− トリクロロ
アニリン、2,3,5.−トリクロロアニリン、 2,
4.6− トIJ り1:11:17=lJ 7.3.
4.5− トリクロロアニリン等のトリ六ロアニリン類
、 2.2’−ジアミノ−4,4′−ジクロロジフェニ
ルエーテル、2.4゛−ジアミノ−2゛、4−ジクロロ
ジフェニルエーテル等のジハロアミ/ジフェニルエーテ
ル類およびこれらの混合物において、アミン基がチオー
ル基やヒドロキシル基に置き換えられた化合物などが挙
げられる。
香族化合物としては、たとえばアミン基、チオール基、
ヒドロキシル基などの活性水素をもつ官能基を有するハ
ロゲン芳香族化合物を挙げることができ、たとえば2,
8−ジクロロアニリン、2゜5−ジクロロアニリン、2
.4−ジクロロアニリン、 2.3−ジクロロアニリン
等のジハロアニリン類、 2.:l、4− トリクロロ
アニリン、2,3,5.−トリクロロアニリン、 2,
4.6− トIJ り1:11:17=lJ 7.3.
4.5− トリクロロアニリン等のトリ六ロアニリン類
、 2.2’−ジアミノ−4,4′−ジクロロジフェニ
ルエーテル、2.4゛−ジアミノ−2゛、4−ジクロロ
ジフェニルエーテル等のジハロアミ/ジフェニルエーテ
ル類およびこれらの混合物において、アミン基がチオー
ル基やヒドロキシル基に置き換えられた化合物などが挙
げられる。
また、これらの活性水素含有ハロゲン芳香族化合物中の
芳香族環を形成する炭素原子に結合した水素原子が他の
不活性基たとえばアルキル基などの炭化水素基に置換し
ている活性水素含有ハロゲン芳香族化合物も使用するこ
とができる。
芳香族環を形成する炭素原子に結合した水素原子が他の
不活性基たとえばアルキル基などの炭化水素基に置換し
ている活性水素含有ハロゲン芳香族化合物も使用するこ
とができる。
これらの各種活性水素含有ハロゲン芳香族化合物の中で
も、好ましいのは活性水素含有ジハロゲン芳香族化合物
であり、特に好ましいのはジクロロアニリンである。
も、好ましいのは活性水素含有ジハロゲン芳香族化合物
であり、特に好ましいのはジクロロアニリンである。
(F+)成分の一種である前記ポリハロゲン芳香族化合
物としては、たとえば1,2.4− )リクロロベンゼ
ン、 1,3.5− トリクロロベンゼン、1,4.8
−トリクロロナフタレン等が挙げられる。
物としては、たとえば1,2.4− )リクロロベンゼ
ン、 1,3.5− トリクロロベンゼン、1,4.8
−トリクロロナフタレン等が挙げられる。
(Fl)成分の一種である前記ハロゲン芳香族ニトロ化
合物としては、たとえば2,4−ジニトロクロロベンゼ
ン、2.5−ジクロロニトロベンゼン等のモノまたはジ
ハロニトロベンゼン類;2−ニトロ−4,4゛−ジクロ
ロジフェニルエーテル等のジハロニトロジフェニルエー
テル類;3,3°−ジニトロ−4,4°−ジクロロジフ
ェニルスルホン等のジハロニトロジフェニルスルホン類
:2,5−ジクロロ−3−二トロビリジン、2−クロロ
−3,5−ジニトロピリジン等のモノまたはジハロニト
ロピリジン類、あるいは各種ジハロニトロナフタレン類
などが挙げられる。
合物としては、たとえば2,4−ジニトロクロロベンゼ
ン、2.5−ジクロロニトロベンゼン等のモノまたはジ
ハロニトロベンゼン類;2−ニトロ−4,4゛−ジクロ
ロジフェニルエーテル等のジハロニトロジフェニルエー
テル類;3,3°−ジニトロ−4,4°−ジクロロジフ
ェニルスルホン等のジハロニトロジフェニルスルホン類
:2,5−ジクロロ−3−二トロビリジン、2−クロロ
−3,5−ジニトロピリジン等のモノまたはジハロニト
ロピリジン類、あるいは各種ジハロニトロナフタレン類
などが挙げられる。
これらの活性水素含有ハロゲン芳香族化合物、ポリハロ
ゲン芳香族化合物、ハロゲン芳香族ニトロ化合物などを
使用することによって、生成する重合体の分岐度を増加
させたり1分子量をさらに増加させたり、あるいは残存
含塩量を低下させるなど、この発明の方法により生成す
る重合体の諸性性をさらに改善することができる。
ゲン芳香族化合物、ハロゲン芳香族ニトロ化合物などを
使用することによって、生成する重合体の分岐度を増加
させたり1分子量をさらに増加させたり、あるいは残存
含塩量を低下させるなど、この発明の方法により生成す
る重合体の諸性性をさらに改善することができる。
なお、前記(Fl)成分である分岐剤の使用割合として
は、使用する(A)成分1モル当り、通常、0.000
2〜0.05モル、好ましくは0.02〜0.05モル
の範囲内である。
は、使用する(A)成分1モル当り、通常、0.000
2〜0.05モル、好ましくは0.02〜0.05モル
の範囲内である。
(F2)成分の一種である前記モノハロゲン芳香族化合
物としては、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、α−ブ
ロモベンゼン、α−クロロトルエン。
物としては、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、α−ブ
ロモベンゼン、α−クロロトルエン。
0−クロロトルエン、m−クロロトルエン、p−クロロ
トルエン、α−ブロモトルエン、0−ブロモトルエン、
m−ブロモトルエン、p−ブロモトルエンなどが挙げら
れる。
トルエン、α−ブロモトルエン、0−ブロモトルエン、
m−ブロモトルエン、p−ブロモトルエンなどが挙げら
れる。
(F2)成分の一種である前記活性水よ含有化合物とし
ては、チオフェノール、フェノール、アニリンなどが挙
げられる。
ては、チオフェノール、フェノール、アニリンなどが挙
げられる。
前記分岐剤[(B+ )成分]もしくは分子ら1調整剤
[(F2 )成分]としては、前記の化合物のほかに、
たとえば塩化シアヌールなどの3個以上の反応性ハロゲ
ン原子を有する化合物なども使用することができる。
[(F2 )成分]としては、前記の化合物のほかに、
たとえば塩化シアヌールなどの3個以上の反応性ハロゲ
ン原子を有する化合物なども使用することができる。
この発明の方法において、これらの分岐剤もしくは分子
量調整剤は、iN巾独で用いてもよいし、2種以上を組
み合わせて用いてもよい。
量調整剤は、iN巾独で用いてもよいし、2種以上を組
み合わせて用いてもよい。
(G) m分である前記還元剤としては、たとえばヒド
ラジン、金属水素化物、ギ酸アルカリ、硫黄などが挙げ
られる。これらの中でも、好ましいのは金属水素化物で
あり、特に水素化ホウ素ナトリウム、水素化カルシウム
である。
ラジン、金属水素化物、ギ酸アルカリ、硫黄などが挙げ
られる。これらの中でも、好ましいのは金属水素化物で
あり、特に水素化ホウ素ナトリウム、水素化カルシウム
である。
(H)成分である前記不活性溶媒としては、たとえばベ
ンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ターフェニ
ル、ナフタレン、アントラセンなどの炭化水漏類、ジフ
ェニルエーテル、p−ジフェノキシベンゼン、ポリエチ
レングリコールジオキサン等のエーテル類などを挙げる
ことができるが、これらの中でも、高沸点不活性有機溶
媒が好ましい。
ンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ターフェニ
ル、ナフタレン、アントラセンなどの炭化水漏類、ジフ
ェニルエーテル、p−ジフェノキシベンゼン、ポリエチ
レングリコールジオキサン等のエーテル類などを挙げる
ことができるが、これらの中でも、高沸点不活性有機溶
媒が好ましい。
次に、この発IJjにおける好適な重合方法について説
明する。
明する。
すなわち、ポリアリーレンスルフィドを合成するには、
前記(A)成分、(B+)成分および/または(82)
I&分[もしくは(B2)成分と所望により使用する前
記塩基] 、 (C)成分ならびに([3)成分、ある
いは、これらと前記の所望により用いられる各種の成分
を所定の一11合で混合し、かつ水分の一1合を前記の
所定の範囲内に調整して1”Jられた反応液を、通常、
180〜330℃、好ましくは220〜300℃の範
囲の温度に加熱してt合反応を行う。
前記(A)成分、(B+)成分および/または(82)
I&分[もしくは(B2)成分と所望により使用する前
記塩基] 、 (C)成分ならびに([3)成分、ある
いは、これらと前記の所望により用いられる各種の成分
を所定の一11合で混合し、かつ水分の一1合を前記の
所定の範囲内に調整して1”Jられた反応液を、通常、
180〜330℃、好ましくは220〜300℃の範
囲の温度に加熱してt合反応を行う。
この反応温度が180℃未満であると、反応速度が遅く
なるので実用的ではない、一方、330℃を超えると、
副反応や生成ポリマーの劣化が生じて着色やゲル化の原
因となる。
なるので実用的ではない、一方、330℃を超えると、
副反応や生成ポリマーの劣化が生じて着色やゲル化の原
因となる。
反応時間は、使用する各成分の種類や量の割合、触媒の
種類や琶、反応時間などにより異なるので一概に定める
ことはでjないが、通常、20時間以内、好ましくは0
.1〜8時間程度である。
種類や琶、反応時間などにより異なるので一概に定める
ことはでjないが、通常、20時間以内、好ましくは0
.1〜8時間程度である。
この発明の方法においては、この重縮合反応を窒素、ア
ルゴン、二酸化炭末などの不活性ガス雰囲気で行なうこ
とができる。
ルゴン、二酸化炭末などの不活性ガス雰囲気で行なうこ
とができる。
反応圧力については特に制限はないが、通常、溶媒など
の重合反応系の11圧〜50kg/cm2 (絶対圧)
である。
の重合反応系の11圧〜50kg/cm2 (絶対圧)
である。
また、重合反応は定常温度で行なう一段反応でもよいし
1段階的に温度を上げる多段反応でもよく、あるいは徐
々に温度を連続的に上げていく反応様式を用いてもよい
。
1段階的に温度を上げる多段反応でもよく、あるいは徐
々に温度を連続的に上げていく反応様式を用いてもよい
。
前記重合反応を終了後、合成されたポリアリーレンスル
フィドは、たとえば、癌過または遠心分離等による標準
的な方法により、直接に反応官憲から分別し、あるいは
、たとえば木および/または稀釈した#等の凝集液を添
加したのちに反応溶液から分別して、単離することがで
きる。
フィドは、たとえば、癌過または遠心分離等による標準
的な方法により、直接に反応官憲から分別し、あるいは
、たとえば木および/または稀釈した#等の凝集液を添
加したのちに反応溶液から分別して、単離することがで
きる。
次いで、単離した重合体を、通常、木、メタノール、ア
セトン、ベンゼン、トルエンなどヲ用いて洗??、する
ことにより、この重合体に付看しているアルカリ金属ハ
占ゲン化物、アルカリ金属硫化物、触媒、重合助剤およ
び副反応物などを除去する。また、反応終了液から生成
した重合体を単離することなく、溶媒を留去して回収し
、残渣を前述のように洗浄することによって重合体を得
ることもできる。なお、回収した溶媒は再使用に供する
ことができる。
セトン、ベンゼン、トルエンなどヲ用いて洗??、する
ことにより、この重合体に付看しているアルカリ金属ハ
占ゲン化物、アルカリ金属硫化物、触媒、重合助剤およ
び副反応物などを除去する。また、反応終了液から生成
した重合体を単離することなく、溶媒を留去して回収し
、残渣を前述のように洗浄することによって重合体を得
ることもできる。なお、回収した溶媒は再使用に供する
ことができる。
また、分別された反応液(母液)および/または使用後
の洗浄液を酸性にしてから蒸留することにより、触媒を
ラクトンとして回収することができる。ついで、このラ
クトンを適宜に精製した後、続いてアルカリ金属水酸化
物で処理することによりカルボン酸金属塩とし、これを
繰り返して重合反応に使用することができる。
の洗浄液を酸性にしてから蒸留することにより、触媒を
ラクトンとして回収することができる。ついで、このラ
クトンを適宜に精製した後、続いてアルカリ金属水酸化
物で処理することによりカルボン酸金属塩とし、これを
繰り返して重合反応に使用することができる。
以上のようにして、白色で高純度の、かつ充分に高分子
量のポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンスル
フィドを、高い収率で、容易にかつ安定に得ることがで
きる。
量のポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンスル
フィドを、高い収率で、容易にかつ安定に得ることがで
きる。
このようにして得られたポリアリーレンスルフィドは、
各種の成形材料に加工し、利用することができるが、必
要に応じて種々の脱塩処理を行なって、重合体中の塩化
ナトリウムなどの塩含有4Yをさらに低減しても良い。
各種の成形材料に加工し、利用することができるが、必
要に応じて種々の脱塩処理を行なって、重合体中の塩化
ナトリウムなどの塩含有4Yをさらに低減しても良い。
この発明の方法により得られたポリアリーレンスルフィ
ドを各種の製品に成形する場合には、たとえば他の重合
体、顔料、グラファイト、金属粉、ガラス粉、石英粉、
ガラス繊IIkなどの充填剤、安定剤、離型剤などを配
合して成形することもできる。
ドを各種の製品に成形する場合には、たとえば他の重合
体、顔料、グラファイト、金属粉、ガラス粉、石英粉、
ガラス繊IIkなどの充填剤、安定剤、離型剤などを配
合して成形することもできる。
この発明の方法により得られたポリアリーレンスルフィ
ドは、電気・電子分野あるいは一般成形品等の分野に好
適に使用される。
ドは、電気・電子分野あるいは一般成形品等の分野に好
適に使用される。
[発明の効果]
この発明によると、特定の触媒を使用しているので、水
分含有賃が多くても安定した重合反応を行うことができ
、そして充分に高分子−1のポリマーを収率よ〈得るこ
とができ、しかも、使用した触媒等を容易に回収して、
I’f利用することができる等の優れた利点を有すると
ともに、市販もしくは工業用の含水硫化ナトリウム等の
通常人丁し易いアルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫
化物の本和物もしくは水性混合物を脱水することなくそ
のまま用いることかでさ、そのような場合にあっても、
充分に高分子量でかつ白色度が高いなどの優れた特性を
有するポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンス
ルフィドを高収率で効率よく得ることができる有利なポ
リアリーレンスルフィドの製造方法を提供することがC
きる。
分含有賃が多くても安定した重合反応を行うことができ
、そして充分に高分子−1のポリマーを収率よ〈得るこ
とができ、しかも、使用した触媒等を容易に回収して、
I’f利用することができる等の優れた利点を有すると
ともに、市販もしくは工業用の含水硫化ナトリウム等の
通常人丁し易いアルカリ金属硫化物やアルカリ金属水硫
化物の本和物もしくは水性混合物を脱水することなくそ
のまま用いることかでさ、そのような場合にあっても、
充分に高分子量でかつ白色度が高いなどの優れた特性を
有するポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンス
ルフィドを高収率で効率よく得ることができる有利なポ
リアリーレンスルフィドの製造方法を提供することがC
きる。
また、この発I11によると、前述のように重合反応系
中に水分がかなり含まれていても安定して重合を行なう
ことができるから、含水硫化ナトリウム等の通常入手し
易い市販もしくは工業用のアルカリ金kIX硫化物やア
ルカリ金属水硫化物の本和物もしくは水性混合物を脱水
することなくそのまま用いることができ、換言すると脱
水工程を省略したf!’j素な製造プロセスとすること
ができる。
中に水分がかなり含まれていても安定して重合を行なう
ことができるから、含水硫化ナトリウム等の通常入手し
易い市販もしくは工業用のアルカリ金kIX硫化物やア
ルカリ金属水硫化物の本和物もしくは水性混合物を脱水
することなくそのまま用いることができ、換言すると脱
水工程を省略したf!’j素な製造プロセスとすること
ができる。
[実施例]
次に、この発明の実施例および比較例を示し、この発明
についてさらに具体的に説明する。
についてさらに具体的に説明する。
(実施例1)
隨媛9渣羞
γ−ブチロラクトン172 g (2モル)に、水酸化
ナトリウム水溶液〔水酸化ナトリウム50.5g(1,
2モル)十純水300m文〕をゆっくりと滴下し、つい
でこの溶液を減圧下に加熱して、水を留去した。
ナトリウム水溶液〔水酸化ナトリウム50.5g(1,
2モル)十純水300m文〕をゆっくりと滴下し、つい
でこの溶液を減圧下に加熱して、水を留去した。
このようにして得られた溶液にア七トン1交を加えて白
色固体を得た。さらに、この白色固体をアセトン1見で
洗浄してから線通をし、得られた固形分を100℃の真
空条件下で一昼夜乾燥して152.72 gの精製され
た白色固体を得た(収率10a%)。
色固体を得た。さらに、この白色固体をアセトン1見で
洗浄してから線通をし、得られた固形分を100℃の真
空条件下で一昼夜乾燥して152.72 gの精製され
た白色固体を得た(収率10a%)。
このようにして得られた白色固体を赤外吸収スペクトル
で分析した結果、前記白色固体は4−ヒドロキシ醋酸ナ
トリウムであることが確認された。
で分析した結果、前記白色固体は4−ヒドロキシ醋酸ナ
トリウムであることが確認された。
なお、赤外吸収スペクトルの分析データを以下に示す。
y C01Na =1550−1620cm−’νO
H=3300−3400CI+ ポリアリーレンスルフイドの製造 11のオートクレーブ中に、市販の工業用硫化ナトリウ
ム(水分含有砥約40重量%) 70.59 g(0,
543モル)、p−ジクロロベンゼン79.83 g(
0,543モル)、前記4−ヒドロキシ酪酸ナトリウム
8.84g (0,0543モル)、およびN−メチル
ピロリドン304mJLを入れ、窒素ガスでオートクレ
ーブ内を置換した。
H=3300−3400CI+ ポリアリーレンスルフイドの製造 11のオートクレーブ中に、市販の工業用硫化ナトリウ
ム(水分含有砥約40重量%) 70.59 g(0,
543モル)、p−ジクロロベンゼン79.83 g(
0,543モル)、前記4−ヒドロキシ酪酸ナトリウム
8.84g (0,0543モル)、およびN−メチル
ピロリドン304mJLを入れ、窒素ガスでオートクレ
ーブ内を置換した。
オートクレーブを密閉してから、昇温し、温度260℃
の条件下に3時間の重縮合反応を行なった。
の条件下に3時間の重縮合反応を行なった。
反応終了後、オートクレーブ内の温度を室温にまで下げ
、その後、常法にしたがって、得られた反応混合物を氷
およびアセトンで洗浄した。
、その後、常法にしたがって、得られた反応混合物を氷
およびアセトンで洗浄した。
得られた固体を高減圧条件下に100度に加熱しながら
20時間かけて乾燥し、白色のポリフェニレンスルフィ
ドを得た。
20時間かけて乾燥し、白色のポリフェニレンスルフィ
ドを得た。
その収率は85%(49,85g)であった、また、温
度206℃の条件下に、濃度0.4g/d交の1−クロ
ロナフタレン溶媒を用いて測定したポリフェニレンスル
フィドの溶液粘度ηinhは0.17であった。
度206℃の条件下に、濃度0.4g/d交の1−クロ
ロナフタレン溶媒を用いて測定したポリフェニレンスル
フィドの溶液粘度ηinhは0.17であった。
回収したN−メチルピロリドンはほとんど無色であり、
オートクレーブに錆の発生がなかった。
オートクレーブに錆の発生がなかった。
(実施例2)
前記実施例1において、含水硫化ナトリウムの代わりに
市販の工業用硫化水素ナトリウム(NaH5、水分含有
量的52重礒%) 63.35 g (0,543モル
)を用いるとともに、ペレット状の水酸化ナトリウム2
1.72 g(0,543)モルを使用した外は前記実
施例1と同様に実施した。
市販の工業用硫化水素ナトリウム(NaH5、水分含有
量的52重礒%) 63.35 g (0,543モル
)を用いるとともに、ペレット状の水酸化ナトリウム2
1.72 g(0,543)モルを使用した外は前記実
施例1と同様に実施した。
その結果、収率83%(4B、87 g)の割合で白色
のポリフェニレンスルフィドが得られた。また、温度2
06℃の条件下に、温度0.4g/diの1−クロロナ
フタレン溶媒を用いて測定したポリフェニレンスルフィ
ドの溶液粘度ηinh 4f0.18であった。
のポリフェニレンスルフィドが得られた。また、温度2
06℃の条件下に、温度0.4g/diの1−クロロナ
フタレン溶媒を用いて測定したポリフェニレンスルフィ
ドの溶液粘度ηinh 4f0.18であった。
回収したN−メチルピロリドンは淡褐色であり、オート
クレーブに錆の発生がなかった。
クレーブに錆の発生がなかった。
(実施V/43)
実施例1において、4−ヒドロキシ醋酸ナトリウムの使
用量を20.52 g(0,183モル)に変え、かつ
水12.7gを新たに添加した外は前記実施例1と同様
に実施した。
用量を20.52 g(0,183モル)に変え、かつ
水12.7gを新たに添加した外は前記実施例1と同様
に実施した。
その結果、収率8B%(51,81g)の割合で白色の
ポリフェニレンスルフィドが得られた。また、温度20
6℃の条件下に、濃度0.4g/d交のl−クロロナフ
タレン溶媒を用いて測定したポリフェニレンスルフィド
の溶液粘Iffη1 n h ハ0 、15 テアりた
。
ポリフェニレンスルフィドが得られた。また、温度20
6℃の条件下に、濃度0.4g/d交のl−クロロナフ
タレン溶媒を用いて測定したポリフェニレンスルフィド
の溶液粘Iffη1 n h ハ0 、15 テアりた
。
(比較例1)
実施例1において、4−ヒドロキシ醋酸ナトリウムを使
用しなかった外は前記実施例1と同様に実施した。
用しなかった外は前記実施例1と同様に実施した。
得られたポリマーは、薄茶色で、その収(べは92%(
53,95g) 、溶液粘度ηinh は0.11であ
った。
53,95g) 、溶液粘度ηinh は0.11であ
った。
以りより明らかなように、この比較例で得られたポリマ
ーの収率は前記実施例1〜3のいずれに比較しても低く
、また、分子礒が小さいとともに純度も劣っていた。
ーの収率は前記実施例1〜3のいずれに比較しても低く
、また、分子礒が小さいとともに純度も劣っていた。
(比較例2)
実施例1において、4−ヒドロキシ醋酸ナトリウムの代
わりに酢酸ナトリウム4.45g(0,0543モル)
を使用した外は前記実施例1と同様に実施した。
わりに酢酸ナトリウム4.45g(0,0543モル)
を使用した外は前記実施例1と同様に実施した。
得られたポリマーは、灰白色で、その収率は84%(4
9,26g) 、溶液粘度η、。hは0.15でありた
。
9,26g) 、溶液粘度η、。hは0.15でありた
。
(実施例4)
実m例1において、P−ジクロロベンゼン79.83
gのかわりに、p−ジクロロベンゼン79.83 gと
1.2.4−トリクロロベンゼン0.269 gとを使
用した外は、前記実施例1と同様に実施した。その結果
、収率は85%(49,85g)、溶液粘度η+nhは
0.19であった。
gのかわりに、p−ジクロロベンゼン79.83 gと
1.2.4−トリクロロベンゼン0.269 gとを使
用した外は、前記実施例1と同様に実施した。その結果
、収率は85%(49,85g)、溶液粘度η+nhは
0.19であった。
Claims (1)
- (1)有機極性溶媒中で、ジハロゲン芳香族化合物とア
ルカリ金属硫化物および/またはアルカリ金属水硫化物
とω−ヒドロキシカルボン酸の金属塩とを接触させるこ
とを特徴とするポリアリーレンスルフィドの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63195575A JPH0245530A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | ポリアリーレンスルフィドの製造方法 |
EP89114202A EP0355499B1 (en) | 1988-08-04 | 1989-08-01 | A process for preparing polyarylene sulfides |
US07/387,750 US5126430A (en) | 1988-08-04 | 1989-08-01 | Process for preparing polyarylene sulfides with metal salt of hydroxycarboxylic acid |
DE68922671T DE68922671T2 (de) | 1988-08-04 | 1989-08-01 | Verfahren zur Herstellung von Polyarylensulfiden. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63195575A JPH0245530A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | ポリアリーレンスルフィドの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0245530A true JPH0245530A (ja) | 1990-02-15 |
Family
ID=16343412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63195575A Pending JPH0245530A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | ポリアリーレンスルフィドの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0245530A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002020488A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-23 | Petroleum Energy Center | ポリアリーレンスルフィドの製造方法 |
JP2009185143A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Dic Corp | ポリアリ−レンスルフィド樹脂の製造方法 |
JP2016501975A (ja) * | 2012-12-26 | 2016-01-21 | ゼァージァン ヌウ スペシャル マテリアルズ カンパニー リミテッド | 繊維グレードポリフェニレンサルファイド樹脂の合成方法 |
-
1988
- 1988-08-04 JP JP63195575A patent/JPH0245530A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002020488A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-23 | Petroleum Energy Center | ポリアリーレンスルフィドの製造方法 |
JP2009185143A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Dic Corp | ポリアリ−レンスルフィド樹脂の製造方法 |
JP2016501975A (ja) * | 2012-12-26 | 2016-01-21 | ゼァージァン ヌウ スペシャル マテリアルズ カンパニー リミテッド | 繊維グレードポリフェニレンサルファイド樹脂の合成方法 |
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